KR20080073412A - 리모트 저온 플라즈마 반응기 - Google Patents

리모트 저온 플라즈마 반응기 Download PDF

Info

Publication number
KR20080073412A
KR20080073412A KR1020070011979A KR20070011979A KR20080073412A KR 20080073412 A KR20080073412 A KR 20080073412A KR 1020070011979 A KR1020070011979 A KR 1020070011979A KR 20070011979 A KR20070011979 A KR 20070011979A KR 20080073412 A KR20080073412 A KR 20080073412A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ground electrode
dielectric
groove
shape
coated
Prior art date
Application number
KR1020070011979A
Other languages
English (en)
Inventor
차민석
송영훈
이재옥
김관태
이대훈
김석준
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020070011979A priority Critical patent/KR20080073412A/ko
Publication of KR20080073412A publication Critical patent/KR20080073412A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32559Protection means, e.g. coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32009Arrangements for generation of plasma specially adapted for examination or treatment of objects, e.g. plasma sources
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/3244Gas supply means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32458Vessel
    • H01J37/32522Temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/32541Shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J37/00Discharge tubes with provision for introducing objects or material to be exposed to the discharge, e.g. for the purpose of examination or processing thereof
    • H01J37/32Gas-filled discharge tubes
    • H01J37/32431Constructional details of the reactor
    • H01J37/32532Electrodes
    • H01J37/3255Material
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05HPLASMA TECHNIQUE; PRODUCTION OF ACCELERATED ELECTRICALLY-CHARGED PARTICLES OR OF NEUTRONS; PRODUCTION OR ACCELERATION OF NEUTRAL MOLECULAR OR ATOMIC BEAMS
    • H05H1/00Generating plasma; Handling plasma
    • H05H1/24Generating plasma
    • H05H1/46Generating plasma using applied electromagnetic fields, e.g. high frequency or microwave energy

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Plasma Technology (AREA)

Abstract

본 발명은 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기에 관한것으로 상세하게는 플라즈마 반응기에 있어서, 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 상기 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 플라즈마가 형성될 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극을 코팅하고, 상기 금속전극의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재를 상기 금속전극 표면에 코팅하며, 상기 유전체의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극을 코팅하며, 상기 접지전극의 표면에 절연코팅재를 코팅하여 하나의 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기에 관한것이다.
리모트, 플라즈마, 유전체, 세라믹, 코팅

Description

대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기{Wide range remote Non-thermal Plasma Peactor}
도 1은 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 다수 유전체가 배치된 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 다수 유전체가 배치된 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 구성인 다수의 유전체와 측면접지전극이 번갈아 배열된 모듈의 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 구성인 다수의 유전체와 'H'자형 측면접지전극이 번갈아 배열된 모듈의 단면도,
도 5는 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 유전체 길이방향을 반도체 웨이퍼에 맞추어 형성한 것을 나타낸 하측면도,
도 6은 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 유전체와 측면접지전극의 길이방향을 반도체 웨이퍼에 맞추어 형성한 것을 나타낸 하측면도,
도 7은 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 유전체와 측면접지전극의 길이방향을 평면상 원형으로 형성한 것을 나타낸 하측면도.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 유전체 20 : 금속전극
30 : 보호절연코팅재 40 : 절연코팅재
50 : 접지전극 60 : 측면접지전극
70 : 'H'자형 측면접지전극
본 발명은 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기에 관한것으로 상세하게는 플라즈마 반응기에 있어서, 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 상기 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 플라즈마가 형성될 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극을 코팅하고, 상기 금속전극의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재를 상기 금속전극 표면에 코팅하며, 상기 유전체의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극을 코팅하며, 상기 접지전극의 표면에 절연코팅재를 코팅하여 하나의 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기에 관한것이다.
일반적으로 대기압 글로우(glow) 모드로 운전되는 플라즈마를 고속의 가스유 동으로 외부로 분출시켜 형성되는 리모트 플라즈마를 이용하여 반도체, 디스플레이 등 각종 IT 산업은 물론 폴리머 필름 등을 포함한 각종 산업의 세정, 표면개질, 식각 공정에 응용될 수 있는 기술이며, 기존의 기술들이 해결하기 어려운 점인 3 m 이상의 대면적 및 편평도 유지, 공간적인 균일성 (Uniformity), 리모트 플라즈마 온도 조절 등을 적용하고자 하는 물질에 고전압 전기장의 영향이 없도록 구성할 수 있는 특징이 있다.
대기압 상태에서 유전체 장벽 방전 반응을 통한 리모트 플라즈마 기술은 이미 많이 알려진 기술이지만, 디스플레이 장치의 대형화에 따른 대형 글라스 기판 등의 세정 분야 및 폴리머 필름 표면개질 분야 등 대면적 (약 3 m 이상) 리모트 플라즈마 발생기술이 필요하게 되면서 플라즈마 반응기의 대형화 및 플라즈마 균일도 측면에서 기술적으로 어려움을 많이 겪고 있는 현실이다.
최근에 측면에 미세한 구멍을 다수 구비한 한 쌍의 유전체 전극을 이용하여, 전극사이에 교류전원을 이용한 플라즈마 방전을 발생시키고 고속의 가스를 이용하여 다수의 구멍들을 통하여 플라즈마를 분출시키는 방법 등을 사용하는 예가 있으나, 이러한 방법은 구멍의 크기 및 서로간의 배치 간격에 따라 처리하고자 하는 표면에 분사되는 리모트 플라즈마의 밀도가 균일하지 않기 때문에 전체적으로 균질한 처리효과를 기대하기 어려운 점이 있으며, 또한 박판으로 이루어진 유전체 전극을 처리 표면과 평행하도록 구성하여야 하므로 인하여 반응기의 길이가 길어짐에 따라 가운데 부분이 아래로 처지는 현상이 발생할 가능성이 있어서, 통상적으로 수 mm 간극을 두고 위치되는 플라즈마 토출부와 처리 표면사이를 소정간격으로 유지하기 힘들게 되는 편평도에 문제가 발생할 가능성이 높다.
또한, 다수의 구멍이 구비된 유전체 전극을 구성할 때 생기는 유전체와 금속 전극의 접합부위가 다수의 구멍 둘레를 따라 플라즈마 반응 공간에 노출됨으로 인하여 상대적으로 결합 및 구조가 취약한 접합부위에서 처리 표면 쪽으로 각종 입자들이 발생되어 오염의 원인이 될 가능성 또한 클 수 있다고 생각된다.
그러나, 이와 같은 구성을 통하여 처리표면 쪽에 위치하게 되는 다수개의 구멍을 구비한 유전체 전극을 접지전극으로 활용하여 처리 표면에 고전압 전기장으로 인한 영향을 최소화 할 수 있는 장점이 있다.
또 다른 리모트 플라즈마 구성으로는 한 쌍으로 이루어진 평판형 전극을 처리 표면에 수직으로 위치시키는 방법이 있을 수 있는데, 얇고 긴 홈에서부터 분출되는 리모트 플라즈마가 공간적으로 매우 균일한 장점이 있는 반면에, 얇은 유전체 전극을 대면적으로 스케일 업 하는데 기술적으로 어려움이 많이 있고 기계적으로 취약하게 되는 약점이 있을 수 있으며, 일반적인 표면 처리와는 달리 도선 등이 노출되어 있는 반도체나 IT 분야에 응용하고자 할 경우에 고전압에 의한 전기장의 영향이 처리 표면에 미치게 되는 단점이 있을 수 있다.
이에 따라 본 발명에서는 상기의 단점들은 지양하고, 장점 들 만을 포함하여 플라즈마 반응기를 용이하게 스케일 업 할 수 있으며, 공간적으로 균일한 플라즈마 상태를 유지할 수 있고, 고전압 전기장의 영향이 최소화 되도록 반응기를 구성하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 안출된 것으로서, 'ㄷ'자형으로 유전체를 형성하고, 상부에 홈을 형성하여 내측 표면에 금속전극을 코팅하고, 상기 금속전극 상측 표면에 보호절연코팅재를 코팅하여 금속전극을 보호하며, 상기 유전체의 하측에 접지전극을 내재하고 그 표면에 절연코팅재로 코팅을 하는 구조로 이루어지는 유전체을 포함하는 리모트 저온 플라즈마 반응기를 제공하는데 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 플라즈마 반응기에 있어서, 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 상기 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 플라즈마가 형성될 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극을 코팅하고, 상기 금속전극의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재를 상기 금속전극 표면에 코팅하며, 상기 유전체의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극을 코팅하며, 상기 접지전극의 표면에 절연코팅재를 코팅하여 하나의 모듈로 구성하는 것을 포함하여 구성되어진다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 다수 유전체가 배치된 사시도이고,
도 2는 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 다수 유전체가 배치된 단면도이며,
도 3은 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 구성인 다수의 유전체와 측면접지전극이 번갈아 배열된 모듈의 단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 구성인 다수의 유전체와 'H'자형 측면접지전극이 번갈아 배열된 모듈의 단면도이며,
도 5는 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 유전체 길이방향을 반도체 웨이퍼에 맞추어 형성한 것을 나타낸 하측면도이고,
도 6은 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 유전체와 측면접지전극의 길이방향을 반도체 웨이퍼에 맞추어 형성한 것을 나타낸 하측면도이며,
도 7은 본 발명에 따른 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기의 유전체와 측면접지전극의 길이방향을 평면상 원형으로 형성한 것을 나타낸 하측면도이다.
도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 상기 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 플라즈마가 형성될 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극을 코팅하고, 상기 금속전극의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재를 상기 금속전극 표면에 코팅하며, 상기 유전체의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극을 코팅하며, 상기 접지전극의 표면에 절연코팅재를 코팅하여 하나의 모듈로 구성되어진다.
그리고, 다른 장치는 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체(10) 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 이 들 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 접지전극(60)을 장착할 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극(20)을 코팅하고, 상기 금속전극(20)의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재(30)를 상기 금속전극(20) 표면에 코팅하며, 상기 유전체(10)의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극(50)을 코팅하며, 상기 접지전극(50)의 표면에 절연코팅재(40)를 코팅한 것을 포함하여 구성된 유전체(10)의 하측으로 향한 소정폭의 홈에 소정 두께를 가지고 형성된 판형태의 측면접지전극(60)을 이웃한 유전체의 단면상'ㄷ' 자 형태 홈의 외부 경계와 측면접지전극(60) 사이에 플라즈마의 발생을 위하여 일정간격의 통공이 생기도록 이격시켜 배치하여 하나의 모듈로 구성된다.
또다른 장치는 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체(10) 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 이 들 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 접지전극(70)을 장착할 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극(20)을 코팅하고, 상기 금속전극(20)의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재(30)를 상기 금속전극(20) 표면에 코팅하며, 상기 유전체(10)의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극(50)을 코팅하며, 상기 접지전극(50)의 표면에 절연코팅재(40)를 코팅한 것을 포함하여 구성된 유전체(10)의 하측으로 향한 소정폭의 홈에 'H'자 형상으로 형성된 측면접지전극(70)을 이웃한 유전체의 단면상'ㄷ' 자 형태 홈의 외부 경계와 측면접지전극(70) 사이에 플라즈마의 발생을 위하여 일정간격의 통공이 생기도록 이격시켜 배치하되, 상기 측면접지전극(70)의 중앙에 인젝션홀(71)이 형성되어 있으며, 하나의 모듈로 구성된다.
이때, 상기 유전체(10)와 측면접지전극(70)은 다수개가 배열되어 하나의 모듈로 구성되며, 상기 모듈은 반도체 웨이퍼의 원형형태와 동일하게 길이방향이 원형에 맞추어진 길이로 형성된다.
또한, 상기 유전체(10)와 측면접지전극(60,70)은 평면상 길이방향이 원형 또는 타원형 또는 다각형으로 형성되어지며, 상기 유전체(10)와 측면접지전극(60,70) 은 중심에서 일정 편심되어 반도체 웨이퍼 상측에 위치한다.
이때, 상기 측면접지전극(60,70)은 아노다이징 처리된 금속을 사용한다.
그리고, 상기 측면접지전극(60)은 상측을 향하는 'ㄷ'자 형태로 형성되어 상측의 홈으로 냉각수가 흐르며, 상기 유전체(10)의 강제 냉각을 수행하여 플라즈마의 온도조절 및 반응기의 내구성 향상을 위하여, 상기 유전체(10)의 보호절연코팅재(30) 상측으로 냉각수가 흐른다.
또한, 상기 플라즈마 온도를 더욱 낮출 필요가 있을 경우에, 투입되는 공정가스를 외부에 설치된 냉동기를 통한 강제 냉각을 수행하여 리모트 플라즈마의 온도를 감소시킨다.
고전압발생을 의한 전원장치는 10 kHz 이상 교류전원이며, 상기 유전체(10) 간의 간극과 유전체(10)와 측면접지전극(60,70) 간의 간극은 1mm이내로 이루어진다.
상기 보호절연코팅재(30)는 테프론 코팅 또는 세라믹용사코팅 중 어느한가지 또는 두가지를 동시에 사용하며, 상기 유전체(10)의 하단에 코팅되는 절연코팅재(40)는 세라믹용사코팅재을 사용한다.
상기 'H'자형 측면접지전극(70)의 중앙에 형성된 인젝션홀(71)에 분사노즐을 설치하여 화학약품 또는 순수 또는 수증기 중 어느한가지 또는 두가지 이상을 주입하여 반응시킨다.
본 발명을 좀더 자세히 설명하면 다음과 같다.
대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체(10) 상측에 소정폭 과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 상기 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 플라즈마가 형성될 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극(20)을 코팅하고, 상기 금속전극(20)의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재(30)를 상기 금속전극(20) 표면에 코팅하며, 상기 유전체(10)의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극(50)을 코팅하며, 상기 접지전극(50)의 표면에 절연코팅재(40)를 코팅하여 하나의 모듈로 구성되고, 상기 유전체(10)들이 이격되어진 공간에서 플라즈마를 발생시키며, 상기 유전체(10)의 상측에 형성된 홈에 냉각수를 흐르게 하여 플라즈마와 플라즈마 반응기의 온도를 낮춰 내구도와 반응효율등을 향상시키게 된다.
이때, 상기 보호절연코팅재(30)는 테프론 코팅 또는 세라믹용사코팅중 어느 한가지를 선택하여 사용하거나 두가지를 같이 사용하기도 하며, 상기 절연코팅재(40)는 세라믹용사코팅재를 사용하여 코팅하게 된다.
그리고, 대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체(10) 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 이 들 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 접지전극(60)을 장착할 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지 는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극(20)을 코팅하고, 상기 금속전극(20)의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재(30)를 상기 금속전극(20) 표면에 코팅하며, 상기 유전체(10)의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극(50)을 코팅하며, 상기 접지전극(50)의 표면에 절연코팅재(40)를 코팅한 것을 포함하여 구성된 유전체(10)의 하측으로 향한 소정폭의 홈에 소정 두께를 가지고 형성된 판형태의 측면접지전극(60)을 이웃한 유전체의 단면상'ㄷ' 자 형태 홈의 외부 경계와 측면접지전극(60) 사이에 플라즈마의 발생을 위하여 일정간격의 통공이 생기도록 이격시켜 배치하여 하나의 모듈로 구성하게된다.
또한, 상기 측면접지전극(60)을 'H'자 형태로 가공하여 'H'자 형태 측면접지전극(70)을 구성하고, 중심부에 인젝션홀(71)을 형성하여 상기 유전체(10)간에 개재하여 하나의 모듈화하며, 상기 인젝션홀에 순수 또는 화학약품등이 공급되는 분사노즐을 연결하여 플라즈마의 발생과 동시에 분사하여 대상물에 분사하여 대상물의 반응시간을 단축시키거나 두 가지 이상의 서로 다른 표면 처리 공정을 동시에 수행할 수 있게 된다.
이때, 상기 다수의 유전체(10)와 측면접지전극(60,70)으로 이루어진 모듈을 반도체 웨이퍼의 원형 크기에 맞추어 길이방향을 반도체 웨이퍼의 길이만큼 형성하여 반도체 웨이퍼의 면적상에서 유전체(10)와 측면접지전극(60,70)을 회전시켜 반응시키게 된다.
그리고, 상기 다수의 유전체(10)와 측면접지전극(60,70)으로 이루어진 모듈 의 양끝이 이어진 형상으로 평면상 원형 또는 타원형 또는 다각형의 형상으로 형성되어 반도체 웨이퍼의 중심에서 일정 편심된 위치에서 회전하여 반응시킨다.
상기에서 기술된 바와같이 본 발명은, 'ㄷ'자형으로 유전체판을 형성하고, 상부에 홈을 형성하여 내측 표면에 금속전극을 코팅하고, 상기 금속전극 상측 표면에 보호절연코팅재를 코팅하여 금속전극을 보호하며, 상기 유전체판의 하측에 접지전극을 내재하고 그 표면에 절연코팅재로 코팅을 하는 구조로 이루어지는 유전체판로 저온의 플라즈마를 형성하여 저온으로 공정을 진행해야 하는 폴리머 필름등의 재질을 가공 할 수 있으며, 하측의 접지전극으로 인하여 고전압 전극부에서 발생되는 고전압 전기장을 효과적으로 흡수할 수 있기 때문에 처리하고자 하는 표면에 전기적인 충격을 최소화 할 수 있게 된다.
또한, 플라즈마 발생 공간 및 리모트 플라즈마 토출부, 처리 표면 근접부 등에 기계적 혹은 접합물질 등을 이용한 접합 부위가 존재하지 않기 때문에 이들 결합 부위로 발생될 수 있는 2차 아아크나 이들 결합 부위로부터 발생될 수 있는 2차 오염물질의 발생을 원천적으로 차단할 수 있어, 처리 대상물의 불량률 감소 및 수율향상에 도움이 된다.

Claims (12)

  1. 플라즈마 반응기에 있어서,
    대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체(10) 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 상기 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 플라즈마가 형성될 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극(20)을 코팅하고, 상기 금속전극(20)의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재(30)를 상기 금속전극(20) 표면에 코팅하며, 상기 유전체(10)의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극(50)을 코팅하며, 상기 접지전극(50)의 표면에 절연코팅재(40)를 코팅하여 하나의 모듈로 구성하는 것을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  2. 플라즈마 반응기에 있어서,
    대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체(10) 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 이 들 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 접지전극(60)을 장착할 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극(20)을 코팅하고, 상기 금속전극(20)의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재(30)를 상기 금속전극(20) 표면에 코팅하며, 상기 유전체(10)의 하단측에 접지전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극(50)을 코팅하며, 상기 접지전극(50)의 표면에 절연코팅재(40)를 코팅한 것을 포함하여 구성된 유전체(10)의 하측으로 향한 소정폭의 홈에 소정 두께를 가지고 형성된 판형태의 측면접지전극(60)을 이웃한 유전체의 단면상'ㄷ' 자 형태 홈의 외부 경계와 측면접지전극(60) 사이에 플라즈마의 발생을 위하여 일정간격의 통공이 생기도록 이격시켜 배치하여 하나의 모듈로 구성하는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  3. 플라즈마 반응기에 있어서,
    대면적에 플라즈마를 발생시키도록 세라믹종류의 유전체(10) 상측에 소정폭과 소정 깊이를 가지며, 길이방향으로 형성되고, 상측으로 향하며, 단면상 'ㄷ'자 형태의 홈을 서로 일정 간격 이격되도록 다수개 가공하고, 이 들 이웃한 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈 사이의 공간에 접지전극(70)을 장착할 수 있도록 단면상'ㄷ' 자 형태의 홈과 같은 길이방향으로 하측으로 향하는 소정폭과 소정깊이를 가지는 홈을 가공하고, 각각의 'ㄷ'자 형태의 홈 내측면의 표면 전체에 'ㄷ'자 형태로 금속전극(20)을 코팅하고, 상기 금속전극(20)의 표면을 보호 및 절연을 위한 보호절연코팅재(30)를 상기 금속전극(20) 표면에 코팅하며, 상기 유전체(10)의 하단측에 접지 전극홈이 형성되어지고, 상기 접지전극홈에 접지전극(50)을 코팅하며, 상기 접지전극(50)의 표면에 절연코팅재(40)를 코팅한 것을 포함하여 구성된 유전체(10)의 하측으로 향한 소정폭의 홈에 'H'자 형상으로 형성된 측면접지전극(70)을 이웃한 유전체의 단면상'ㄷ' 자 형태 홈의 외부 경계와 측면접지전극(70) 사이에 플라즈마의 발생을 위하여 일정간격의 통공이 생기도록 이격시켜 배치하되, 상기 측면접지전극(70)의 중앙에 인젝션홀(71)이 형성되어 있으며, 하나의 모듈로 구성되는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  4. 제 1항 내지 3항중 어느 한항에 있어서,
    상기 유전체(10)와 측면접지전극(60,70)은 다수개가 배열되어 하나의 모듈로 구성되며, 상기 모듈은 반도체 웨이퍼의 원형형태와 동일하게 길이방향이 원형에 맞추어진 길이로 형성된 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 유전체(10)와 측면접지전극(60,70)은 평면상 길이방향이 원형 또는 타원형 또는 다각형으로 형성되어지며, 상기 유전체(10)와 측면접지전극(60,70)으로 이루어진 중심에서 일정 편심되어 반도체 웨이퍼 상측에 위치하는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  6. 제 2항 또는 제 3항에 있어서,
    상기 측면접지전극(60,70)은 아노다이징 처리된 금속을 사용하는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 측면접지전극(60)은 상측을 향하는 'ㄷ'자 형태로 형성되어 상측의 홈으로 냉각수가 흐르는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유전체(10)의 강제 냉각을 수행하여 플라즈마의 온도조절 및 반응기의 내구성 향상을 위하여, 상기 유전체(10)의 보호절연코팅재(30) 상측으로 냉각수가 흐르는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 플라즈마 온도를 더욱 낮출 필요가 있을 경우에, 투입되는 공정가스를 외부에 설치된 냉동기를 통한 강제 냉각을 수행하여 리모트 플라즈마의 온도를 감소시키도록 이루어진 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    고전압발생을 의한 전원장치는 10 kHz 이상 교류전원이며, 상기 유전체(10)간의 간극과 유전체(10)와 측면접지전극(60,70)간의 간극은 1mm이내 인 것을 특징 으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  11. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 보호절연코팅재(30)는 테프론 코팅 또는 세라믹용사코팅 중 어느한가지 또는 두가지를 동시에 사용하며, 상기 유전체(10)의 하단에 코팅되는 절연코팅재(40)는 세라믹용사코팅재을 사용하는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
  12. 제 3항에 있어서,
    상기 측면접지전극(70)의 중앙에 형성된 인젝션홀(71)에 분사노즐을 설치하여 화학약품 또는 순수 또는 수증기 중 어느한가지 또는 두가지 이상을 주입하는 것을 특징으로 하는 대범위 리모트 저온 플라즈마 반응기.
KR1020070011979A 2007-02-06 2007-02-06 리모트 저온 플라즈마 반응기 KR20080073412A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070011979A KR20080073412A (ko) 2007-02-06 2007-02-06 리모트 저온 플라즈마 반응기

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070011979A KR20080073412A (ko) 2007-02-06 2007-02-06 리모트 저온 플라즈마 반응기

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20080073412A true KR20080073412A (ko) 2008-08-11

Family

ID=39883184

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070011979A KR20080073412A (ko) 2007-02-06 2007-02-06 리모트 저온 플라즈마 반응기

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20080073412A (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101112745B1 (ko) * 2010-02-02 2012-02-24 위순임 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기
KR20190133958A (ko) * 2018-05-24 2019-12-04 주식회사 플라즈맵 플라즈마 피부 처리 장치
KR102107094B1 (ko) * 2018-12-06 2020-05-06 한국생산기술연구원 레이저를 이용하여 제조되는 방전관과 그 제조 방법
KR20210109689A (ko) * 2020-02-27 2021-09-07 한국핵융합에너지연구원 플라즈마 발생 장치
KR20220046174A (ko) * 2020-10-07 2022-04-14 광운대학교 산학협력단 대면적 처리를 위한 유전체 장벽 방전 플라즈마 어레이 소스
KR102647376B1 (ko) 2023-09-25 2024-03-14 주식회사 에이아이이 대기압 플라즈마 발생 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101112745B1 (ko) * 2010-02-02 2012-02-24 위순임 가변형 용량 결합 전극을 구비한 플라즈마 반응기
KR20190133958A (ko) * 2018-05-24 2019-12-04 주식회사 플라즈맵 플라즈마 피부 처리 장치
KR102107094B1 (ko) * 2018-12-06 2020-05-06 한국생산기술연구원 레이저를 이용하여 제조되는 방전관과 그 제조 방법
KR20210109689A (ko) * 2020-02-27 2021-09-07 한국핵융합에너지연구원 플라즈마 발생 장치
KR20220046174A (ko) * 2020-10-07 2022-04-14 광운대학교 산학협력단 대면적 처리를 위한 유전체 장벽 방전 플라즈마 어레이 소스
KR102647376B1 (ko) 2023-09-25 2024-03-14 주식회사 에이아이이 대기압 플라즈마 발생 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4763974B2 (ja) プラズマ処理装置及びプラズマ処理方法
KR100623563B1 (ko) 플라즈마 처리 장치, 플라즈마를 발생하는 반응 용기의제조 방법 및 플라즈마 처리 방법
KR100440658B1 (ko) 플라스마 방전 기체가 처리 챔버로 주입되는 고전력 rf전극을 절연시키는 방법 및 장치
KR100320574B1 (ko) 플라즈마 가공 장치 및 이 가공 장치를 사용하여 수행되는 플라즈마 가공 방법
TWI440405B (zh) 電容式耦合電漿反應器
KR20080073412A (ko) 리모트 저온 플라즈마 반응기
KR100749406B1 (ko) 불용방전 방지를 위한 전극 구조를 갖는 대기압 플라즈마발생장치
JP2007059397A (ja) 常圧プラズマ発生用電極の製造方法及び電極構造とこれを利用した常圧プラズマの発生装置
TW201717710A (zh) 電漿處理裝置
KR20090103941A (ko) 플라스마 처리 장치
CN112334599B (zh) 活性气体生成装置及成膜处理装置
KR20090125471A (ko) 상압 플라즈마 발생장치 및 이를 구비한 상압 플라즈마표면처리장치
JP2008103323A (ja) プラズマ発生装置、基板洗浄方法、及びこれを含むディスプレイ基板の製造方法
US20080105379A1 (en) Plasma processing apparatus
KR100805690B1 (ko) 슬롯형 리모트 저온 플라즈마 반응기
KR101206725B1 (ko) 서로 다른 전위면 사이의 갭에 완충 절연재가 삽입된기판처리장치
KR20090081828A (ko) 평행 평판형 전극 구조를 구비하는 대기압 플라즈마표면처리 장치 및 방법
KR100820916B1 (ko) 리모트 저온 플라즈마 반응기
US9363881B2 (en) Plasma device and operation method of plasma device
JP4194466B2 (ja) プラズマプロセス装置及びそれを用いた電子デバイスの製造方法
TWI466596B (zh) 電漿製程設備(一)
KR101272101B1 (ko) 상압 플라즈마 헤더
KR100488361B1 (ko) 대기압 저온 평판 플라즈마 발생장치
JP2007184163A (ja) プラズマ処理装置
KR100707730B1 (ko) 슬롯형 리모트 대기압 플라즈마 반응기

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
E801 Decision on dismissal of amendment
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B601 Maintenance of original decision after re-examination before a trial
E801 Decision on dismissal of amendment
J301 Trial decision

Free format text: TRIAL DECISION FOR APPEAL AGAINST DECISION TO DECLINE REFUSAL REQUESTED 20090130

Effective date: 20100412